天然有机质和不同pH环境对纳米黑炭的迁移行为影响及作用机制
2018-02-05杨美红李志雄刘雨嫣马少强陈家玮
现代地质 2018年1期
杨美红,李志雄,刘雨嫣,马少强,陈家玮
(1.中国地质大学(北京) 生物地质与环境地质国家重点实验室,北京 100083;2.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083)
0 引 言
黑炭是化石燃料和生物质不完全燃烧生成的一类高度芳香化物质,普遍存在于环境大气圈、生物圈、土壤和岩石中[1],由于黑炭具有特殊理化性质,使其具有影响全球碳循环、土壤性质和环境中污染物迁移能力等作用,所以研究黑炭地球化学迁移行为具有重要意义,为全面理解黑炭积累分布和稳定性、土壤碳库及土壤管理提供科学依据。黑炭来源可分为自然成因和人为成因,自然成因的黑炭如森林大火、火山喷发中有机质不充分燃烧的产物,人为成因的黑炭如煤不完全燃烧、轮胎损耗等过程的产物,这也是雾霾中细颗粒的主要组分。
近年来,生物炭受到人们广泛关注,将其添加进农田土壤中,能够改善土壤环境、保持土壤肥力、提高农作物产量[2]。生物炭实际也是一种黑炭,特指生物质原料如废弃的杂草、木屑、秸秆、稻壳等在缺氧环境中进行热裂解生成的一种炭材料[3]。由于生物炭具有比表面积大、孔隙度高、表面带有大量含氧官能团等特点,其吸附性能在控制水土环境污染方面有良好的应用前景,比如,生物炭可以吸附环境中的重金属、阿特拉津、多环芳烃等污染物[4-6]。
据报道,应用生物炭技术改良农田土壤,施加量一般在30~50 t/hm2,有时高达95.8 t/hm2[7]。尽管生物炭具有较强的化学稳定性,不易分解,但随着环境影响持续作用,自身也可能发生破碎并迁移流失。……
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